前言 1
第一章 从雪花到C60——有限图形的对称性 4
1 从雪花谈起 4
2 万花筒的秘密 7
3 为亭台楼阁分门别类——对称群 9
4 镜前遐思——空间的对称元素 11
5 利剑斩缠结——旋转轴的空间组合 15
6 迷人的柏拉图体 18
7 理论物理中的对称图形——柏拉图、开普勒与薛定谔 23
8 原子的嫁接——漫谈分子结构 28
9 通向C60的道路 30
第二章 从墙纸到晶体——周期结构的印记 34
1 墙纸的分析——一点阵概念的引入 34
2 瓷砖的拼砌——周期结构对于对称轴的制约 36
3 走向三维世界——晶体与空间点阵 41
4 颠倒黑白引起的思索——对称性的推广 48
5 球的世界——堆集结构 51
6 杆的天地——键联结构 56
第三章 慕尼黑事件及其余波——空间光栅的衍射 59
1 慕尼黑事件——科学史上的大事 59
2 背景——良好的学术氛围 60
3 主角登场——进入角色，渐入佳境 61
4 一次关键性的谈话 65
5 “物理学最美的实验” 66
6 形象思维的拐杖——布喇格方程与厄瓦耳作图法 70
7 一件东西，两副面孔——波粒二象性 74
8 德布罗意设想的证实——电子衍射 77
9 反应堆技术的副产品——中子衍射 79
第四章 千秋功罪的盖棺论定——布喇格在卡文迪什实验室 82
1 时代风尚 82
2 卡文迪什实验室——诺贝尔奖的摇篮 83
3 天翻地覆慨而慷 84
4 如何将晶体结构“看”出来——晶体结构分析概述 86
5 长达25年的持久战 91
6 抄捷径抢先——从α螺旋到双螺旋 95
第五章 追踪缺陷的足迹——侦破位错的艰难历程 102
1 完美与缺陷 102
2 蛛丝马迹——晶体衍射强度所提供的线索 103
3 金属为什么这样软？——从工艺走向科学 106
4 信封背面的计算——理论强度 108
5 不约而同的构想——位错的诞生 109
6 温故知新——位错的应力场与拓扑性质 113
7 现实化的嵌镶结构——位错的排列和分布 117
8 肥皂泡的妙用——“看”到了位错 120
9 验明正身，缉拿归案——皆大欢喜的结局 124
第六章 寻根溯源——晶体是如何生长的？ 128
1 全景的鸟瞰 128
2 多边形外貌引起的思索 129
3 驱动生长的落差——化学势 132
4 势垒的越过——成核 134
5 粗糙晶面与光滑晶面——生长机制的探索 136
6 海水冰层厚度的增大——晶体生长中的传热与传质问题 142
7 理解形态变化的钥匙——界面形态的稳定性问题 143
8 回到雪花——枝晶生长 147